遙感與地理信息系統(tǒng)復(fù)習(xí)資料全

1.遙感定義（狹義）在遠(yuǎn)離地面的不同運(yùn)載工具上（工作平臺），運(yùn)用探測儀器（傳感器），探測接收地表各物體反射，反射的電磁波（紫外線---可見光---紅外---微波）。進(jìn)行成像，經(jīng)過數(shù)據(jù)的傳輸，處理、分析，對地球資源與環(huán)境進(jìn)行探測和監(jiān)控的綜合性技術(shù)。2.遙感應(yīng)用及特性（空間，時(shí)間，數(shù)據(jù)，經(jīng)濟(jì)特性）空間特性:觀測范圍大，大面積的同步觀測，具有宏觀綜合特點(diǎn)。時(shí)間特性:獲取信息快，更新周期短，對同一地區(qū)可重復(fù)周期性成像，便于動態(tài)分析。數(shù)據(jù)特性:信息量大，獲取手段多綜合性，信息間可比性。經(jīng)濟(jì)性：獲取信息受條件限制少，與傳統(tǒng)方法相比具有更高的經(jīng)濟(jì)效益和社會效益。局限性：許多電磁波有待開發(fā)，還需發(fā)展高光譜遙感以及與其他手段相配合。3.遙感類型按照遙感平臺劃分:地面遙感，航空遙感，航天遙感（衛(wèi)星遙感），航宇遙感。按照探測波段劃分:紫外遙感（UV），可見光遙感（VIS），紅外遙感（IR），微波遙感（MW），多波段遙感。其中按照工作方式劃分：主動遙感，被動遙感。遙感過程：三大電磁輻射源：太陽、地球、人工輻射源（選擇填空）遙感器接收到地物的紫外、可見光、反射紅外信息?！w現(xiàn)地物的反射能力遙感器接收到地物的熱紅外信息——體現(xiàn)地物的發(fā)射能力對于更長的波來說，無論是反射來自太陽的，還是自身發(fā)射的，能量均較弱，所以一般是人工發(fā)射，再接收地物的反射。地物波普曲線（名解）針對某一地物，以波長為橫坐標(biāo)，反射率/發(fā)射率/吸收率為縱坐標(biāo)，將所有波長上的反射率/發(fā)射率/吸收率繪制成曲線，就產(chǎn)生了地物反射波普曲線/發(fā)射波普曲線/吸收波普曲線.植物波普特性（曲線大致特性）由于葉綠素和水的影響，植被的反射光譜曲線：可見光（0.4-0.7um）:綠光處有一個(gè)小反射峰（綠峰），兩側(cè)0.45um藍(lán)和0.67um紅則是兩個(gè)吸收帶，所以葉片呈現(xiàn)綠色。近紅外波段（0.7-0.8um）:紅外反射率急劇上升，在0.8um達(dá)到頂峰，這期間反射率曲線很陡峭。幾乎為近垂直的直線（植被紅外陡坡效應(yīng)），是植被特有的特征。到達(dá)頂峰后植被反射率變化平緩，形成略有起伏的高平臺（紅外平臺）中紅外波段（1.3-2.5um）:受到含水量的影響，吸收率增大，以1.45um、1.95um、2.7um為中心的是水的吸收帶，形成低谷。7大氣窗口和大氣程輻射對遙感的影響大氣窗口：電磁波的某些波段幾乎全部或大部分被大氣中各種分子吸收，而一些波段則較少的被大氣所吸收，就像打開的窗子，通常把電磁波通過大氣層時(shí)較少被反射、吸收、散射的，透射率較高的波段稱為大氣窗口。大氣程輻射：太陽輻射在大氣傳輸過程中各組分及氣溶膠微粒散射后直接到達(dá)傳感器的輻射。遙感傳感器中接收到的入射光中，除了在視場內(nèi)地表反射光和地面熱輻射外，大氣的散射與自身輻射的光也進(jìn)入傳感器，這部分的光能量稱作程輻射，程輻射是背景噪聲的主要來源。8.三原色三種顏色，其中任一種顏色都不能由其余兩種顏色混合相加產(chǎn)生，三種顏色按一定比例混合，可以形成各種色調(diào)的顏色。色光三原色：紅、綠、藍(lán)大氣對電磁輻射的衰減作用：吸收、反射、散射三大電磁輻射：太陽輻射源、地球輻射源、人工輻射源9.數(shù)字影像概念記錄在磁性介質(zhì)之上的數(shù)字矩陣，能夠被計(jì)算機(jī)存儲、處理和使用10.高光譜影像隨著技術(shù)的發(fā)展，波段劃分可越來越細(xì)，出現(xiàn)了在一定波長內(nèi)，劃分有幾百個(gè)波段的遙感器，成為高光譜影像。所得圖像為：一個(gè)地區(qū)，幾百張影像。11.四大分辨率（定義）空間分辨率：遙感影像上地面物體能分辨的最小單元的尺寸或大小，表征影像分辨地面目標(biāo)細(xì)節(jié)能力的指標(biāo)。它決定了地面物體所能分辨的最小單元。光譜分辨率：傳感器在所能記錄的電磁波譜中，某一特定的波長范圍值，波長范圍越寬，光譜分辨率越低。時(shí)間分辨率：對同一地點(diǎn)進(jìn)行重復(fù)探測時(shí)，相鄰兩次探測的時(shí)間間隔，即重訪周期，能夠提供地物動態(tài)變化的信息。輻射（溫度）分辨率：傳感器在接收波譜信號時(shí)，能分辨的最小輻射度差。即傳感器將接收到的電磁輻射強(qiáng)度劃分等級時(shí)，其間隔大小。12.影像幾何特征中的定義（中心影像，垂直投影）中心投影：物體的影像是光線通過投影中心投射到承影面上，形成了透視影像。垂直投影（正射投影）：物體的影像通過相互平行的光線投射到光線垂直的平面上。地圖是垂直投影，地物形狀與實(shí)際形狀完全相同，僅僅是縮小了若干倍。13.像點(diǎn)位移概念航片上，高出或低于起始面的地物點(diǎn)在像片上的像點(diǎn)位置，與在平面上的位置比較，產(chǎn)生了位置移動，這就是像點(diǎn)位移。14.Landsat系列主要傳感器，發(fā)展順序（選擇題）MSS（多光譜掃描儀）——TM（專題制圖儀）——ETM（增強(qiáng)型專題制圖儀）——OIL（陸地成像儀）和TIRS15.航空攝影（1）垂直攝影：攝像機(jī)的主光軸垂直于地面或者偏離地面在3度以內(nèi)。（2）傾斜攝影：攝影機(jī)的主光軸偏離地面在3度以外，影像畸變大。16.像片比例尺概念像片上某一線段長度與地面相應(yīng)線段長度之比，等于焦距與航高之比。17.平均比例尺，主比例尺概念平均比例尺：焦距與相片各點(diǎn)平均航高之比，以各點(diǎn)的平均高程為起始面，并根據(jù)這個(gè)起始面計(jì)算出來的比例尺。主比例尺：焦距與主點(diǎn)航高之比，由像主點(diǎn)航高計(jì)算出來的比例尺，可概略代表該張航片的比例尺。18.攝影按照實(shí)施方式可分為哪幾種（選擇填空）單片攝影、航線攝影、面積攝影19.航向重疊，旁向重疊航向重疊：為了使相鄰相片的地物能夠相互銜接，同一條航線上的相鄰相片間需要一定的重疊，成為航向重疊。一般達(dá)60%，不小于56%。旁向重疊：相鄰航線間的像片也要有一定的重疊，這種重疊為旁向重疊。一般應(yīng)為30-15%。20.目視解譯定義定義：憑借人眼觀察或借助簡單的儀器（放大鏡、立體鏡等），對遙感影像進(jìn)行分析判斷、量測，區(qū)別地物類別，勾繪地物分布邊界，識別屬性，從而獲取所需信息。21.解譯標(biāo)志的定義及包括哪些定義：地物本身的性質(zhì)、形態(tài)特征在像片上的反應(yīng)，這些影像特征統(tǒng)稱為解譯標(biāo)志。包括：如色調(diào)（黑白圖像）和彩色（彩色圖像）；形狀、大小；紋理、圖形、陰影22.幾何校正定義及幾何校正控制點(diǎn)選擇準(zhǔn)則（解答）幾何校正定義：對所獲遙感影像進(jìn)行形狀上的糾正，使之與標(biāo)準(zhǔn)影像或地圖幾何整合。控制點(diǎn)選擇準(zhǔn)則：（1）選擇都容易識別定位的明顯地物：如道路交叉點(diǎn)、標(biāo)志物、水域的邊界、山頂、小島中心、機(jī)場等。（2）控制點(diǎn)要在影像上均勻分布；（3）控制點(diǎn)要有一定的數(shù)量，應(yīng)當(dāng)超過空間變換公式的系數(shù)個(gè)數(shù)，如多項(xiàng)式（n+1）*（n+2）/2：根據(jù)常見左邊轉(zhuǎn)換方程：當(dāng)M=1，即一次多項(xiàng)式，有6個(gè)系數(shù)，需要3個(gè)GCP點(diǎn)；當(dāng)M=2，即二次多項(xiàng)式，有12個(gè)系數(shù)，需要6個(gè)GCP點(diǎn)；當(dāng)M=3，即三次多項(xiàng)式，有20個(gè)系數(shù)，需要5個(gè)GCP點(diǎn)。（4）低精度影像應(yīng)與高精度影像配準(zhǔn)（在高精度影像上選GCP）23.重采樣定義和重采樣的三個(gè)方法重采樣定義：在圖像行處理中，由于坐標(biāo)轉(zhuǎn)換，新影像元常會落在原始影像陣列的幾個(gè)像元間；改點(diǎn)（采樣點(diǎn)）在原始影像上的值，則需根據(jù)該點(diǎn)周圍若干原像元值，對該點(diǎn)的貢獻(xiàn)進(jìn)行加權(quán)計(jì)算，計(jì)算結(jié)果才是該點(diǎn)的原始像元值；再將該點(diǎn)的像元值賦給新影像對應(yīng)位置上，這個(gè)過程成為重采樣。方法：最近鄰法、雙線性內(nèi)插法、三次卷積法24、輻射校正的定義消除影像數(shù)據(jù)中依附在輻射亮度里的各種失真的過程25、輻射定標(biāo)定義將輸出值(影像亮度值)轉(zhuǎn)換為實(shí)際地物輻射值或反射率直方圖：以每個(gè)像元為統(tǒng)計(jì)單元，表示影像中各像元值或亮度值區(qū)間像元出現(xiàn)概率的分布圖。直方圖橫縱坐標(biāo)各代表什么數(shù)字影像直方圖橫坐標(biāo)代表影像中像元的亮度值（通常為0-255）或亮度區(qū)間（如0-9220-225等）縱坐標(biāo)代表1.百分比:各種像元值個(gè)數(shù)亮度區(qū)間內(nèi)像元數(shù)占總像元數(shù)的百分比2.像元個(gè)數(shù):各種像元值個(gè)數(shù)或亮度區(qū)間內(nèi)像元數(shù)等密度分割對像元數(shù)值從小到大劃分為n級，各級內(nèi)含有的像元數(shù)大致相等時(shí)稱為等密度分割彩色合成定義利用計(jì)算機(jī)將同一地區(qū)三個(gè)波段的影像分別賦予紅綠藍(lán)三原色，進(jìn)行單基色變換（色階）然后使各影像準(zhǔn)確套合疊置顯示，依照彩色合成原理，構(gòu)成彩色合成影像。分為假彩色合成、真彩色合成。標(biāo)準(zhǔn)假彩色合成（填空）近紅外波段賦予紅色紅光波段賦予綠色綠光波段賦予藍(lán)色30.空間濾波兩種效果，平滑和銳化，基本介紹平滑：消除各種干擾噪聲，使影像中高頻成分消退，平化掉影像的細(xì)節(jié)，表現(xiàn)為影像模糊。銳化：突出影像邊緣線性目標(biāo)或某些亮度變化率大的部分，提高影像的細(xì)節(jié)，表現(xiàn)為邊緣增強(qiáng)。低通濾波起平滑作用，高通濾波起銳化作用。31.代數(shù)運(yùn)算對兩幅（或兩幅以上）影像的對應(yīng)像元逐個(gè)進(jìn)行和、差、積、商的四則運(yùn)算，產(chǎn)生具有信息增強(qiáng)效果的影像。

本質(zhì)：數(shù)字矩陣的加減乘除運(yùn)算。而參與計(jì)算的矩陣是兩個(gè)工作波段的遙感影像，它們具有相同維數(shù)，點(diǎn)點(diǎn)對應(yīng)。32.NDVI＝K-L變換（主成分變換）（霍特林變換）主成分變換，即主成分分析（PCA）,是離散變換的簡稱。它是對某一多光譜圖像X.利用K-L變換矩陣A進(jìn)行線性組合,而產(chǎn)生一組新的多光譜圖像Y。主成分變換不僅去除了原影像各個(gè)波段之間的相關(guān)性，還把有用的信息集中到數(shù)目盡可能少的幾個(gè)主成分影像波段上，從而有效地提高了影像目視分析的效能。融合：將同一個(gè)地區(qū)多種圖像進(jìn)行綜合，生成一幅具有新的空間、波譜、時(shí)間特征的合成圖像，提供比任何單一數(shù)據(jù)更精確、更豐富的信息。計(jì)算機(jī)分類利用計(jì)算機(jī)對影像中各類地物的光譜、空間信息進(jìn)行分析，選擇特征，并用一定的手段將特征空間劃分為互不重疊的子空間，然后將影像中的各個(gè)像元?dú)w劃到各個(gè)子空間去。35.監(jiān)督分類是以建立統(tǒng)計(jì)識別函數(shù)為理論基礎(chǔ)，依據(jù)典型樣本訓(xùn)練方法進(jìn)行分類的技術(shù)。即根據(jù)已知訓(xùn)練區(qū)提供的樣本，通過選擇特征參數(shù)，求出特征參數(shù)作為決策規(guī)則，建立判別函數(shù)以對各待分類影像進(jìn)行的圖像分類，是模式識別的一種方法。36.非監(jiān)督分類定義非監(jiān)督分類是以不同影像地物在特征空間中類別特征的差別為依據(jù)的一種無先驗(yàn)（已知）類別標(biāo)準(zhǔn)的圖像分類，是以集群為理論基礎(chǔ)，通過計(jì)算機(jī)對圖像進(jìn)行集聚統(tǒng)計(jì)分析的方法。37.監(jiān)督分類與非監(jiān)督分類區(qū)別是否選取樣區(qū)；類別的意義在分類前是否已知優(yōu)劣對比：

A、類別確定

監(jiān)督分類事先決定分類類別，避免出現(xiàn)不要的類別；但由于事先不知或數(shù)量太少，一些類別不能識非監(jiān)督分類可識別一些獨(dú)特的、覆蓋量小的類別，但產(chǎn)生的群組不一定是想要的類別

B、訓(xùn)練樣本

監(jiān)督分類選擇樣本，費(fèi)時(shí)費(fèi)力；通過檢查樣本類情況，避免嚴(yán)重錯(cuò)誤，避免了對光譜集群的重新歸類。

非監(jiān)督分類不選擇樣本，不需要事先對區(qū)域熟悉；但需解釋分類所得集群組。

C、人為因素

監(jiān)督分類人為因素較強(qiáng)，預(yù)定義的類別并不一定是圖像的自然類別，樣本也不可能完全代表類別總體。

非監(jiān)督分類人為誤差減少，僅需預(yù)定義幾個(gè)參數(shù)。

D、誤分情況

監(jiān)督分類由于同物異譜現(xiàn)象，易造成樣本并沒有很好的代表性。

非監(jiān)督分類由于各類別光譜特征隨時(shí)間、地形等變化，不同圖像間的集群無法保持連續(xù)性，圖像間對比困難。38.計(jì)算機(jī)解譯的流程明確分類目的，選擇合適影像（工作波段、空間分辨率、成像時(shí)間、成像質(zhì)量）收集分析地面參考信息與有關(guān)信息進(jìn)行影像的：輻射糾正、幾何糾正、影像增強(qiáng)根據(jù)應(yīng)用目的和數(shù)據(jù)特征、確定分?jǐn)?shù)體系確定適當(dāng)?shù)姆诸惙椒ê退惴ā？傮w大類為：監(jiān)督分類和非監(jiān)督